Zustandsorientierte Arbeitslast mit Filestore bereitstellen

Verwalteten Dateispeicher mit Filestore mithilfe von CSI konfigurieren

GKE bietet eine Möglichkeit, den CSI-Treiber von Kubernetes Filestore automatisch in Ihren Clustern bereitzustellen und zu verwalten. Mit Filestore CSI können Sie Filestore-Instanzen dynamisch erstellen oder löschen und in Kubernetes-Arbeitslasten mit einem StorageClass oder Deployment verwenden.

Sie können eine neue Filestore-Instanz erstellen. Erstellen Sie dazu eine PVC, die eine Filestore-Instanz und das PV dynamisch bereitstellt, oder greifen Sie auf vorbereitete Filestore-Instanzen in Kubernetes-Workloads zu.

apiVersion: storage.k8s.io/v1 kind: StorageClass metadata:   name: filestore-sc provisioner: filestore.csi.storage.gke.io volumeBindingMode: Immediate allowVolumeExpansion: true parameters:   tier: standard   network: default

apiVersion: storage.k8s.io/v1 kind: StorageClass metadata:   name: filestore-sc provisioner: filestore.csi.storage.gke.io volumeBindingMode: Immediate allowVolumeExpansion: true

apiVersion: v1 kind: PersistentVolume metadata:   name: fileserver   annotations:     pv.kubernetes.io/provisioned-by: filestore.csi.storage.gke.io spec:   storageClassName: filestore-sc   capacity:     storage: 1Ti   accessModes:     - ReadWriteMany   persistentVolumeReclaimPolicy: Delete   volumeMode: Filesystem   csi:     driver: filestore.csi.storage.gke.io     # Modify this to use the zone, filestore instance and share name.     volumeHandle: "modeInstance/<LOCATION>/<INSTANCE_NAME>/<FILE_SHARE_NAME>"     volumeAttributes:       ip: <IP_ADDRESS> # Modify this to Pre-provisioned Filestore instance IP       volume: <FILE_SHARE_NAME> # Modify this to Pre-provisioned Filestore instance share name

Mit einem PersistentVolumeClaim auf das Volume zugreifen

Das folgende pvc.yaml-Manifest verweist auf die StorageClass des Filestore-CSI-Treibers mit dem Namen filestore-sc.

Damit mehrere Pods Lese- und Schreibvorgänge im Volume ausführen, ist accessMode auf ReadWriteMany gesetzt.

kind: PersistentVolumeClaim apiVersion: v1 metadata:   name: fileserver spec:   accessModes:   - ReadWriteMany   storageClassName: filestore-sc   resources:     requests:       storage: 1Ti

1. Stellen Sie das PVC bereit:

   kubectl create -f pvc.yaml 

2. Prüfen Sie, ob das PVC erstellt wurde:

   kubectl get pvc 

   Die Ausgabe sieht etwa so aus:

   NAME         STATUS   VOLUME                                     CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS        AGE fileserver   Bound    pvc-aadc7546-78dd-4f12-a909-7f02aaedf0c3   1Ti        RWX            filestore-sc        92m 

3. Prüfen Sie, ob die neu erstellte Filestore-Instanz bereit ist:

   gcloud filestore instances list 

   Die Ausgabe sieht etwa so aus:

   INSTANCE_NAME: pvc-5bc55493-9e58-4ca5-8cd2-0739e0a7b68c LOCATION: northamerica-northeast2-a TIER: STANDARD CAPACITY_GB: 1024 FILE_SHARE_NAME: vol1 IP_ADDRESS: 10.29.174.90 STATE: READY CREATE_TIME: 2022-06-24T18:29:19 

Leser- und Autor-Pod erstellen

In diesem Abschnitt erstellen Sie einen Leser-Pod und einen Autor-Pod. In dieser Anleitung werden Kubernetes-Bereitstellungen verwendet, um die Pods zu erstellen. Ein Deployment ist ein Kubernetes-API-Objekt, mit dem Sie mehrere Replikate von Pods ausführen können, die auf die Knoten in einem Cluster verteilt sind.

Reader-Pod erstellen

Der Reader-Pod liest die Datei, die von den Writer-Pods geschrieben wird. Die Reader-Pods sehen, wann und welches Autor-Pod-Replikat in die Datei geschrieben hat.

apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata:   name: reader spec:   replicas: 1   selector:     matchLabels:       app: reader   template:     metadata:       labels:         app: reader     spec:       containers:       - name: nginx         image: nginx:stable-alpine         ports:         - containerPort: 80         volumeMounts:         - name: fileserver           mountPath: /usr/share/nginx/html # the shared directory            readOnly: true       volumes:       - name: fileserver         persistentVolumeClaim:           claimName: fileserver

Der Reader-Pod liest aus dem Pfad /usr/share/nginx/html, der von allen Pods gemeinsam genutzt wird.

1. Stellen Sie den Reader-Pod bereit:

   kubectl apply -f reader-fs.yaml 

2. Prüfen Sie, ob die Lesereplikate ausgeführt werden. Fragen Sie dazu die Liste der Pods ab:

   kubectl get pods 

   Die Ausgabe sieht etwa so aus:

   NAME                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE reader-66b8fff8fd-jb9p4   1/1     Running   0          3m30s 

Schreib-Pod erstellen

Der Schreib-Pod schreibt regelmäßig in eine freigegebene Datei, auf die andere Autor- und Leser-Pods zugreifen können. Der Schreib-Pod zeichnet seinen Präsenz dadurch auf, dass er seinen Hostnamen in die freigegebene Datei schreibt.

Das für den Schreib-Pod verwendete Image ist ein benutzerdefiniertes Image von Alpine Linux, das für Dienstprogramme und Produktionsanwendungen verwendet wird. Es enthält ein Skript indexInfo.html, das die Metadaten des neuesten Autors abruft und die Anzahl aller eindeutigen Autoren und Schreibvorgänge insgesamt ermittelt.

apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata:   name: writer spec:   replicas: 2 # start with 2 replicas   selector:     matchLabels:       app: writer   template:     metadata:       labels:         app: writer     spec:       containers:       - name: content         image: us-docker.pkg.dev/google-samples/containers/gke/stateful-workload:latest         volumeMounts:         - name: fileserver           mountPath: /html # the shared directory         command: ["/bin/sh", "-c"]         args:         - cp /htmlTemp/indexInfo.html /html/index.html;           while true; do           echo "<b> Date :</b> <text>$(date)</text> <b> Writer :</b> <text2> ${HOSTNAME} </text2> <br>  " >> /html/indexData.html;           sleep 30;             done       volumes:       - name: fileserver         persistentVolumeClaim:           claimName: fileserver

In dieser Anleitung schreibt der Schreib-Pod alle 30 Sekunden in den Pfad /html/index.html. Ändern Sie den Zahlenwert sleep, um eine andere Schreibhäufigkeit zu erhalten.

1. Stellen Sie den Schreib-Pod bereit:

   kubectl apply -f writer-fs.yaml 

2. Prüfen Sie, ob die Schreib-Pods ausgeführt werden. Fragen Sie dazu die Liste der Pods ab:

   kubectl get pods 

   Die Ausgabe sieht etwa so aus:

   NAME                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE reader-66b8fff8fd-jb9p4   1/1     Running   0          3m30s writer-855565fbc6-8gh2k   1/1     Running   0          2m31s writer-855565fbc6-lls4r   1/1     Running   0          2m31s 

Lese-Arbeitslast für einen Dienst-Load-Balancer verfügbar machen und darauf zugreifen

Erstellen Sie einen Dienst vom Typ LoadBalancer, um eine Arbeitslast außerhalb des Clusters verfügbar zu machen. Dieser Diensttyp erstellt einen externen Load-Balancer mit einer IP-Adresse, die über das Internet erreichbar ist.

1. Erstellen Sie einen Dienst vom Typ LoadBalancer mit dem Namen reader-lb:

   kubectl create -f loadbalancer.yaml 

2. Beobachten Sie die Bereitstellung, damit Sie sehen, dass GKE einen EXTERNAL-IP für den reader-lb-Dienst zuweist:

   kubectl get svc --watch 

   Wenn Service bereit ist, wird in der Spalte EXTERNAL-IP die öffentliche IP-Adresse des Load-Balancers angezeigt:

     NAME         TYPE           CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP     PORT(S)        AGE   kubernetes   ClusterIP      10.8.128.1    <none>          443/TCP        2d21h   reader-lb    LoadBalancer   10.8.131.79   34.71.232.122   80:32672/TCP   2d20h 

3. Drücken Sie Strg+C, um den Überwachungsvorgang zu beenden.

4. Verwenden Sie einen Webbrowser, um zur EXTERNAL-IP zu wechseln, die dem Load-Balancer zugewiesen ist. Die Seite wird alle 30 Sekunden aktualisiert. Je mehr Schreib-Pods und je kürzer die Häufigkeit, desto mehr Einträge werden angezeigt.

Weitere Informationen zum Load-Balancer-Dienst finden Sie unter loadbalancer.yaml.

Autor hochskalieren

Da das PV accessMode auf ReadWriteMany gesetzt wurde, kann GKE die Anzahl der Pods erhöhen, sodass mehr Schreib-Pods auf dieses gemeinsame Volume schreiben können (oder mehr Leser es lesen können).

1. Skalieren Sie writer auf fünf Replikate hoch:

   kubectl scale deployment writer --replicas=5 

   Die Ausgabe sieht etwa so aus:

   deployment.extensions/writer scaled 

2. Prüfen Sie die Anzahl der ausgeführten Replikate:

   kubectl get pods 

   Die Ausgabe sieht etwa so aus:

   NAME                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE reader-66b8fff8fd-jb9p4   1/1     Running   0          11m writer-855565fbc6-8dfkj   1/1     Running   0          4m writer-855565fbc6-8gh2k   1/1     Running   0          10m writer-855565fbc6-gv5rs   1/1     Running   0          4m writer-855565fbc6-lls4r   1/1     Running   0          10m writer-855565fbc6-tqwxc   1/1     Running   0          4m 

3. Verwenden Sie einen Webbrowser, um noch einmal die EXTERNAL-IP aufzurufen, die dem Load-Balancer zugewiesen ist.

Jetzt haben Sie den Cluster so konfiguriert und skaliert, dass er fünf zustandsorientierte Schreib-Pods unterstützt. Wobei mehrere Schreib-Pods gleichzeitig in dieselbe Datei schreiben. Die Leser-Pods lassen sich auch einfach hochskalieren.

Optional: Zugriff auf Daten vom Autor-Pod

In diesem Abschnitt wird gezeigt, wie Sie über eine Befehlszeile auf einen Reader oder einen Schreib-Pod zugreifen. Sie können die gemeinsame Komponente sehen, in die der Autor schreibt und aus der der Leser liest.

1. Rufen Sie den Namen des Schreib-Pods ab:

   kubectl get pods 

   Die Ausgabe sieht etwa so aus:

   NAME                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE writer-5465d65b46-7hxv4   1/1     Running   0          20d 

   Notieren Sie den Hostnamen eines Schreib-Pods (Beispiel: writer-5465d65b46-7hxv4).

2. Führen Sie den folgenden Befehl aus, um auf den Schreib-Pod zuzugreifen:

   kubectl exec -it WRITER_HOSTNAME -- /bin/sh 

3. Sehen Sie sich die freigegebene Komponente in der Datei indexData.html an:

   cd /html cat indexData.html 

4. Löschen Sie die Datei indexData.html:

   echo '' > indexData.html 

   Aktualisieren Sie den Webbrowser, in dem die Adresse EXTERNAL-IP gehostet wird, damit die Änderung angezeigt wird.

5. Beenden Sie die Umgebung:

   exit